MPI_Bcast(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
MPI_Bcast(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
printf("Proc %d: recv %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass);fflush(stdout);
char[256] ret_pass;
int result = do_decrypt_pass(&acc_pass, &ret_pass, myrank);
MPI_Ssend(&result, 1, MPI_INT, 0, TAG_RESULT, MPI_COMM_WORLD);
}
MPI_Finalize();
return 0;
}
===== Example4.cpp =====
У цьому прикладі головний процес (ранг 0) чекає підключення всіх підлеглих процесів (посилки ними повідомлення з тегом TAG_READY), розсилає рядок in_line усім підлеглим процесам, що намагаються підібрати пароль довжини myrank (тобто власний номер процесу). Власне зломом займається функція int do_decrypt_pass(char* incoming_pass_str, char * result_pass_str, int length)
Процеси повертають результат підбора c повідомленням TAG_RESULT. MPI_Barrier використовується для синхронізації. Висновок приклада:
Example4 output (np = 5)
Initializing
Feeding
Proc 1: recv apc:: 1234
Proc 2: recv apc:: 1234
Proc 3: recv apc:: 1234
Proc 1 returned 0
Proc 4: recv apc:: 1234
Proc 3 returned 0
Proc 2 returned 1
Proc 4 returned 1
У цьому прикладі всі процеси ламають той самий пароль, і новий цикл (не реалізований у прикладі) не почнеться, поки не завершать роботу всі процеси. Отже, час одного циклу визначається часом роботи процесу з максимальним рангом (тобто виконуючого підбор найбільшої довжини => перебір найбільшого числа комбінацій).
Приклад 5 показує більш зроблену систему, що читає з необхідну інформацію з файлу, і роздає кожному процесу по паролі. Процеси працюють в асинхронному режимі, зв'язуючи з головним процесом, що відіграє роль «роздавального-прийомного центра», організовуючи систему дуже схожу на «клієнта-сервер».
Завдання 2: Після вивчення коду поясніть, чому це не є системою клієнт-сервер.
===== Example5.cpp =====
#include <mpi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//типи повідомлень
#define TAG_MSG 98 // службове повідомлення – зміст перемінної – код (див. нижче)
#define TAG_SEND_NAMELEN 97 // пересилається довжина рядка імені
#define TAG_SEND_PASSLEN 96 // пересилається довжина рядка пароля
#define TAG_SEND_NAME 95 // пересилається рядок імені
#define TAG_SEND_PASS 94 // пересилається рядок імені
#define MSG_FAILURE 0 // невдача при розшифровці
#define MSG_SUCCESS 1 // успіх при розшифровці
#define MSG_READY 2 // клієнт готовий до прийому наступного пароля
#define MSG_GO_ON 3 // сигнал клієнту продовжувати роботу
#define MSG_BREAK 5 // сигнал клієнту завершити роботу
int do_decrypt_pass(int param);
int main(int argc, char* argv[])
{
int x,result;
char in_line[256],acc_name[256],acc_pass[256],racc_name[256],racc_pass[256];
int myrank, size;
MPI_Status status;
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myrank);
if (myrank == 0) // kind'a Master Process
{
puts("Initializing"); fflush(stdout);
FILE* in_file = fopen("pass.txt","r");
char* p;
int allok=1,numclients=size-1;
int acc_name_len,acc_pass_len,racc_name_len,racc_pass_len;
while (allok || numclients)
{
MPI_Probe(MPI_ANY_SOURCE, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD, &status); // модель подій!
int src = status.MPI_SOURCE;
MPI_Recv(&result, 1, MPI_INT, src, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD, &status); // Чекаємо повідомлень від клієнтів
printf("<<< Proc %d returned %d\n",src,result);fflush(stdout);
switch(result)
{
case MSG_SUCCESS:
MPI_Recv(&racc_name_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Recv(&racc_pass_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Recv(&racc_name, racc_name_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Recv(&racc_pass, racc_pass_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD, &status);
printf ("[+] Proc %d got: %s:: %s\n",src,racc_name,racc_pass);fflush(stdout);
break;
case MSG_FAILURE:
MPI_Recv(&racc_name_len, 1, MPI_INT, src, TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Recv(&racc_name, racc_name_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD, &status);
printf ("[-] Proc %d couldn't break: %s in set limits\n",src,racc_name);fflush(stdout);
break;
case MSG_READY: // є вільний робітник
if (!fgets(in_line,256,in_file)) allok =0; // готуємо account info
if (p = strtok(in_line,"::")) sprintf(acc_name,"%s",p); else allok= 0; //
if (p = strtok(NULL,"::")) sprintf(acc_pass,"%s",p); else allok= 0; //
if (allok) x = MSG_GO_ON; else { x = MSG_BREAK; numclients--;}// якщо є рядок – «згодовуємо»
MPI_Ssend(&x, 1, MPI_INT, src, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);// її клієнту. Інакше (файл
// закінчився) – гасимо клієнта.
if (allok)
{
acc_name_len = strlen(acc_name)+1, acc_pass_len = strlen(acc_pass)+1;
printf (">>> Feeding %s:: %s to proc %d\n",acc_name,acc_pass, src);fflush(stdout);
MPI_Ssend(&acc_name_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD);
}
break;
}
}
printf ("[%d] Process exits\n",myrank);fflush(stdout);
}
else
{
int acc_name_len, acc_pass_len;
while (1)
{
x = MSG_READY;
MPI_Ssend(&x, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);// Посилаємо сигнал готовності
printf("[%d] Waiting\n",myrank);fflush(stdout);
MPI_Recv(&x, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD, &status);
if (x == MSG_BREAK) // Вирішуємо, що робити далі
{
printf("[%d] BREAK received \n",myrank);fflush(stdout);
break;
}
MPI_Recv(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Recv(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Recv(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Recv(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD, &status);
printf("[%d] Proc recv %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass);fflush(stdout);
int result = do_decrypt_pass(myrank);// Розшифровуємо пароль
switch (result) // Відсилаємо результат
{
case MSG_SUCCESS:
MPI_Ssend(&result, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD);
break;
case MSG_FAILURE:
MPI_Ssend(&result, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Ssend(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD);
break;
}
}
printf ("[%d] Process exits\n",myrank);fflush(stdout);
}
MPI_Finalize();
return 0;
}
int do_decrypt_pass(int param)
{
if (param % 2 == 0) return 1;
else return 0;
}
===== Example5.cpp =====
У цьому прикладі головний процес (master) займається керуванням іншими «робітниками» процесами (slave), а також відає постачанням і збором інформації. Підпрограма
MPI_Probe (int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status)
перевіряє наявність повідомлень, готових до прийому. Її варіант, неблокуючий - MPI_Iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int *flag, MPI_Status *status) - якщо повідомлення вже надійшло і може бути прийнято, повертається значення прапора «істина». Інакше (повідомлення надійшло нецілком) – «неправду». Виклик процедури, що блокуючий, MPI_Probe з параметрами MPI_ANY_SOURCE і MPI_ANY_TAG зупиняє виконання майстра-процесу до надходження якого-небудь повідомлення, реалізуючи в рамках процесу модель подій. Далі в залежності від повідомлення, що надійшло, майстер-процес або приймає результати (успіх/невдача) з висновком відповідного повідомлення, або видає робочому процесу черговий набір інформації інформації (логін-пароль). Якщо всі паролі вже роздані – робочому процесу посилається сигнал BREAK. Висновок приклада 5: Example5 output (np = 5)
Initializing
[2] Waiting
<<< Proc 2 returned 2
>>> Feeding apc:: 12345 to proc 2
[3] Waiting
<<< Proc 3 returned 2
>>> Feeding admin:: aa5632 to proc 3
[2] Proc recv apc:: 12345
[1] Waiting
<<< Proc 1 returned 2
>>> Feeding bionicman:: 3995d to proc 1
[3] Proc recv admin:: aa5632
[4] Waiting
<<< Proc 4 returned 2
>>> Feeding root:: *** to proc 4
[1] Proc recv bionicman:: 3995d
<<< Proc 2 returned 1
[4] Proc recv root:: ***
[+] Proc 2 got: apc:: 12345
<<< Proc 3 returned 0
[-] Proc 3 couldn't break: admin in set limits
<<< Proc 1 returned 0
[-] Proc 1 couldn't break: bionicman in set limits
<<< Proc 4 returned 1
[+] Proc 4 got: root:: ***
[2] Waiting
<<< Proc 2 returned 2
>>> Feeding vasya:: 1234nasja to proc 2
[3] Waiting
<<< Proc 3 returned 2
>>> Feeding jmanderley:: 1a2_+3 to proc 3
[2] Proc recv vasya:: 1234nasja
[1] Waiting
<<< Proc 1 returned 2
>>> Feeding man:: aa6321 to proc 1
[3] Proc recv jmanderley:: 1a2_+3
[4] Waiting
<<< Proc 4 returned 2
>>> Feeding demeter:: 3ss9951 to proc 4
[1] Proc recv man:: aa6321
<<< Proc 2 returned 1
[4] Proc recv demeter:: 3ss9951
[+] Proc 2 got: vasya:: 1234nasja
<<< Proc 3 returned 0
[-] Proc 3 couldn't break: jmanderley in set limits
<<< Proc 1 returned 0
[-] Proc 1 couldn't break: man in set limits
<<< Proc 4 returned 1
[+] Proc 4 got: demeter:: 3ss9951
[2] Waiting
<<< Proc 2 returned 2
>>> Feeding wheeljack:: *3472364%s to proc 2
[3] Waiting
<<< Proc 3 returned 2
[2] Proc recv wheeljack:: *3472364%s
>>> Feeding dalain:: 4nas5t to proc 3
[1] Waiting
<<< Proc 1 returned 2
[3] Proc recv dalain:: 4nas5t
>>> Feeding nobode:: * to proc 1
[4] Waiting
<<< Proc 4 returned 2
[1] Proc recv nobode:: *
>>> Feeding lamer:: password to proc 4
<<< Proc 2 returned 1
[4] Proc recv lamer:: password
[+] Proc 2 got: wheeljack:: *3472364%s
<<< Proc 3 returned 0
[-] Proc 3 couldn't break: dalain in set limits
<<< Proc 1 returned 0
[-] Proc 1 couldn't break: nobode in set limits
<<< Proc 4 returned 1
[+] Proc 4 got: lamer:: password
[2] Waiting
<<< Proc 2 returned 2
>>> Feeding cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd to proc 2
[3] Waiting
<<< Proc 3 returned 2
>>> Feeding hacker:: to proc 3
[2] Proc recv cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd
[1] Waiting
<<< Proc 1 returned 2
>>> Feeding LASTONE:: LASTPASS to proc 1
[3] Proc recv hacker::
[4] Waiting
<<< Proc 4 returned 2
<<< Proc 2 returned 1
[1] Proc recv LASTONE:: LASTPASS
[4] BREAK received
[4] Process exits
[+] Proc 2 got: cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd
<<< Proc 3 returned 0
[-] Proc 3 couldn't break: hacker in set limits
<<< Proc 1 returned 0
[-] Proc 1 couldn't break: LASTONE in set limits
[2] Waiting
<<< Proc 2 returned 2
[3] Waiting
[2] BREAK received
[2] Process exits
<<< Proc 3 returned 2
[1] Waiting
[3] BREAK received
[3] Process exits
<<< Proc 1 returned 2
[0] Process exits
[1] BREAK received
[1] Process exits
3.4 Паралельне введення-виведення.
Останній приклад 6 показує, можна було вирішити ту ж задачу простіше:
===== Example6.cpp =====
#include <mpi.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int do_decrypt_pass(int param)
{
if (param % 2 == 0) return 1;
else return 0;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
char in_line[256],acc_name[256],acc_pass[256];
FILE * file_in;
int myrank, size;
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myrank);
file_in = fopen("pass.txt","r");
printf("[%d]: file open\n",myrank); fflush(stdout);
char* p;
for (int i=0; i<= myrank;i++) fgets(in_line,256,file_in);
while (!feof(file_in))
{
if (p = strtok(in_line,"::")) sprintf(acc_name,"%s",p);
if (p = strtok(NULL,"::")) sprintf(acc_pass,"%s",p);
printf("[%d] Read: %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass); fflush(stdout);
int result = do_decrypt_pass(myrank);
if (result ==1) {printf ("[+] Proc %d got: %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass);fflush(stdout);}
else {printf ("[-] Proc %d couldn't break: %s in set limits\n",myrank,acc_name);fflush(stdout);}
for (int i=0; i< size;i++) fgets(in_line,256,file_in);
}
printf ("[%d]: Process exits\n",myrank);fflush(stdout);
MPI_Finalize();
return 0;
}
===== Example6.cpp =====
У коді немає нічого нового, тому розбір його залишаємо на самостійне проробку.
Example6 output (np =)
[0]: file open
[0] Read: apc:: 12345
[1]: file open
[1] Read: admin:: aa5632
[-] Proc 1 couldn't break: admin in set limits
[1] Read: vasya:: 1234nasja
[+] Proc 0 got: apc:: 12345
[0] Read: root:: ***
[+] Proc 0 got: root:: ***
[0] Read: man:: aa6321
[-] Proc 1 couldn't break: vasya in set limits